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"""剑指 Offer II 029. 排序的循环链表
给定循环升序列表中的一个点，写一个函数向这个列表中插入一个新元素 insertVal ，使这个列表仍然是循环升序的。
给定的可以是这个列表中任意一个顶点的指针，并不一定是这个列表中最小元素的指针。
如果有多个满足条件的插入位置，可以选择任意一个位置插入新的值，插入后整个列表仍然保持有序。
如果列表为空（给定的节点是 null），需要创建一个循环有序列表并返回这个节点。否则。请返回原先给定的节点。

示例 1：
输入：head = [3,4,1], insertVal = 2
输出：[3,4,1,2]
解释：在上图中，有一个包含三个元素的循环有序列表，你获得值为 3 的节点的指针，我们需要向表中插入元素 2 。新插入的节点应该在 1 和 3 之间，插入之后，整个列表如上图所示，最后返回节点 3 。

示例 2：
输入：head = [], insertVal = 1
输出：[1]
解释：列表为空（给定的节点是 null），创建一个循环有序列表并返回这个节点。

示例 3：
输入：head = [1], insertVal = 0
输出：[1,0]

提示：
0 <= Number of Nodes <= 5 * 10^4
-10^6 <= Node.val <= 10^6
-10^6 <= insertVal <= 10^6"""


# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val=None, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

class Solution:
    """升序列，那么肯定就有个最小节点，最大节点，并且最大节点next直接指向最小节点构成循环
    为了减少边界条件的考虑，可以在处理意识上将最大节点与最小节点next关系剪断，这样就是在一个升序列中为目标值找合适位置"""
    def insert(self, head: Node, insertVal: int) -> Node:
        if not head:
            head = Node(insertVal)
            head.next = head
            return head

        p, follow = head, head.next
        small, largest = None, None
        while True:
            if p.val <= follow.val:
                p, follow = p.next, follow.next
            else:
                largest, small = p, follow
                break
            if p is head:
                break
        if not small:
            largest, small = head, head.next

        if insertVal < small.val:
            largest.next = Node(insertVal, small)
        elif insertVal >= largest.val:
            largest.next = Node(insertVal, small)
        else:
            p, follow = small, small.next
            while True:
                if insertVal >= p.val and insertVal < follow.val:
                    p.next = Node(insertVal, follow)
                    break
                else:
                    p, follow = p.next, follow.next
        
        return head


if __name__ == '__main__':
    so = Solution()
    head = Node(3, Node(4, Node(1)))
    head.next.next.next = head
    head = so.insert(head, 2)
    print(head.val, head.next.val, head.next.next.val, head.next.next.next.val, head.next.next.next.next.val)

    head = Node(1)
    head.next = head
    head = so.insert(head, 0)
    print(head.val, head.next.val, head.next.next.val)

    head = Node(3, Node(3, Node(3)))
    head.next.next.next = head
    so.insert(head, 0)
    print(head.val, head.next.val, head.next.next.val, head.next.next.next.val, head.next.next.next.next.val)
